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西北农林科技大学创一流应用化学专业的探索与实践
www.zgxzw.com  2018/4/16 13:49:39  来源:西北农林科技大学化药学院
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不久前,西北农林科技大学化药学院收到了一则喜报:2003届应用化学专业本科毕业生赵勇,成功入选第十三批中组部门“青年千人计划”。谈起事业的成功,现为河南大学特聘教授的赵勇深有感触:“母校西北农林科技大学奠定了我进步的基础。”

    除赵勇外,该校应用化学专业的优秀毕业生不胜枚举:

    杨小龙,重庆大学“百人计划”研究员,药学院教工党支部书记;

    马剑峰,创立西安天地源生物科技有限公司、西安锐博生物科技有限公司,公司总经理;

    张雷,世界500强企业FMC和吉利德科学从事农药及医药研发;

    代会苓,世界500强企业西安杨森制药有限公司从事注册运营;

    肖海英,苏州芝宇生物科技有限公司总经理;

    马蓁,加拿大麦吉尔大学博士,加拿大农业与农业食品部博士后;

    吕超,睿诚记忆力训练首席研发专家,背诵圆周率吉尼斯世界纪录保持者……

    同时,化药学院教学科研也取得可喜成绩:“植物化学”课程被评为全国仅有的“精品课程”;《植物化学类课程体系和教学内容优化改革实践》2011年列为陕西省高等教育教学改革重点攻关项目;2015年“基于化学与生物学交叉的应用化学专业创新人才培养体系探索与实践”获陕西省高等学校教学成果特等奖;近5年学校化学学科取得一系列标志性研究成果,2016年进入ESI全球排名前1%;生物资源化学被列为学校一流学科建设;应用化学专业毕业生需求量一直供不应求。

    英才辈出,成果卓然,这一切,都得益于西北农林科技大学构建彰显学校使命的应用化学专业教学体系的探索与实践。

革新:打造全新课程体系

进入21世纪,人类对医疗与健康的需求日益增长,屠呦呦因青蒿素获得诺贝尔化学奖愈加凸显“植物化学成分研究”的重要。作为国家“985”“双一流”建设高校的西北农林科技大学,地处秦岭山麓且拥有丰富而独特的植物资源,如何发挥学科优势,服务西部特别是干旱半干旱地区可持续发展,培养国家战略需求的植物化学类创新复合型拔尖人才?

立特色、抓核心,学校首先以应用化学专业特色课程建设为抓手,进行了课程体系建设。

构建起了基于学校使命的植物化学理论课程体系。将学科大类基础课、专业基础课、专业方向基础课、学科基础拓展课、专业核心课和专业拓展课等6个模块有机组合,彰显学校天然产物化学研究和教学方面特色,并固化在2014版培养方案中。

构建起了体现创新能力培养特点的实践课程体系。由基础化学实验课、专业综合化学实验、专业综合实践训练和专业拓展创新实践训练4个模块和基础化学实验、应用化学综合大实验、天然产物化学科研训练、天然产物化学综合大实验、天然产品加工生产实习、精细化工生产实习、大学生科创活动、毕业论文8个环节组成,全方位培养学生的综合能力。

目前,学校已建成了“与农林学科交叉,以植物化学成分研究为主导”的应用化学特色专业,建立了“立足生物学大背景,培养拓展型、创新型人才”的应用化学人才培养体系。

改革后的新课程有效改善了学生被动学习的局面,特色更鲜明、专业方向更突出、学科体系更完整、知识结构更合理。同时,给予了学生更大的选择空间,让他们自主地跨方向跨专业学习或从事科学研究。2014年,新的培养方案实施后,学生更新知识能力、创新能力、解决实际问题能力、专业拓展能力均得到显著提升。

突破:夯实实践教学环节

面对实践教学这一本科教育普遍存在的薄弱环节,如何破解应对?西北农林科技大学在全方位夯实实践课程环节上进行了重点突破。

学校加大了校内外实习基地和中试车间建设。先后建设了陕西省天然产物化学生物学重点实验室、陕西省资源化学与可持续利用工程研究中心、陕西省化学教学示范中心等5个省级教学科研平台,以及植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室、西部植物化学国家工程研究中心等16个校外教学实习基地,从根本上解决了学生课程实习与实验教学基地不足的问题。

多层次设置综合性、开放性、创新性实验。鼓励学生结合指导教师主持的科研项目自主选题,在教师引导下完成整个实验,全面提升学生综合实验能力和创新意识培养。这不仅调动了学生从事科研的积极性、主动性和创造性,也增强了对专业的热爱。“为保障对学生的深度指导,学院规定一位教师只能指导两名学生。”指导老师周文明教授说。

加强科研对教学的反哺。将更新的科研成果引入实验和理论课堂,把实验课教学改革成果固化在教材中,丰富实验教学内容。“杀虫活性物质苦皮藤素的发现与应用研究”获国家科技进步二等奖后,将苦皮藤素分子结构及提取分离结构分析编入《植物化学》与《天然产物提取分离与鉴定技术》教材里,也在应用化学综合实验和天然产物化学课程论文中进行教学实验;编写的《天然产物结构解析》教材融入80%的科研案例。“我们能自主选择感兴趣的科研项目,不是被老师去安排,而且教材都是新版,里面的知识点和更前沿的科研成果连接,非常赞!”学生寇融巍说。目前,应用化学专业学生对实践课的满意度达到了98%。

探索:创新教学手段方法

植物化学涉及基础化学、制药工程、生物科学、植物科学等学科,如何解决学科交叉问题,并体现一流学科的教学方法体系?

选聘不同学科背景教师。西北农林科技大学根据应聘教师各阶段学习背景以及研修经历、学科跨界情况,选择了一批具有交叉学科背景和经历的教师进入教学一线。同时,积极探索课堂的双师教学,邀请具有不同学科背景的教师讲授同一堂课,这些不同专业背景的教学名师,给学生们带来了“口味”不同、“营养”丰富的知识大餐。

创建教材更新平台机制。教材是教学内容的主要载体,其持续更新是教学工作的重点。目前全世界对植物化学及其研究需求强劲,因而研究及成果超前,为此,学校牵头联合香港大学、兰州大学、吉林大学等14所兄弟院校,成立教材更新编写共同体,10多年来,《植物化学》教材已相继发行了三版,内容不断更新,并编写了系列配套教材。

强化科研过程引入教学过程。建设一流农业大学,培养具有创新精神与实践能力的人才,是西北农林科技大学应化专业本科教学工作的出发点,他们建立了“基础—专业—拓展”的创新能力培养实践教学体系,以及由“课堂讲解、文献查阅、实验方案设计与论证、实验操作与步骤、实验结果整理与撰写报告、总结与评述”等环节组成的科研训练,既培养了学生独立科研的能力,又促使学生自主解决遇到的问题,从而提高其分析问题和解决问题的能力。

成果:万紫千红春满园

新的植物化学类课程体系实施几年来,对提升学生创新能力和就业质量产生了巨大的影响。

据西北农林科技大学化学与药学院院长、陕西省教学名师、陕西省天然产物化学生物学重点实验室主任高锦明教授介绍,2007年以来,西北农林科技大学应化专业获批了116项创新训练项目,其中国家级别26项;研究内容大多涉及天然产物化学,本科毕业论文涉及天然产物化学领域的占58%,其中26篇获校级优秀毕业论文,2009届毕业生解思达完成的科创项目获批授权2项国家发明专利;发表学术论文90余篇,其中SCI论文70余篇,单篇影响因子高达11.994,2011届毕业生董婷主持的国家科创项目成果发表在《J. Mol. Catal. B: Enzy.》上,并在全国大学生创新论坛上展示;2016届屠佳同学以第一作者发表Top期刊《Chem. Commun.》论文,在第八届全国大学生创新创业年会上进行交流;2017届马崇文同学领衔的“Eternal rose永生花”创新团队获全国大学生微创业实践组国赛金奖等多项荣誉、全国KAB创业英雄百强,创建了陕西杨凌卉丰生物科技有限公司。

“天然产物化学成为学生就业的首选领域!”高锦明说。近3年,应化专业毕业生就业率连续名列学校前茅,毕业生大多在与专业相关领域的高校、政府部门及企业从事科研、管理与技术工作;有21人出国访学交流、学习深造。

形成了辐射全国同类教改的示范性成果。“植物化学”课程获批陕西省精品课程后,于2010年再次获批国家精品课程,是目前全国仅有的“植物化学”精品课程,并被香港大学、兰州大学等50余所高校选为教材使用。中科院昆明植物研究所孙汉董院士评价道:“该教材特色鲜明,有创新,补齐了天然植物化学研究与教学的链条。”国立台湾大学李水盛教授认为:“该教材是非常优秀的公共选修课教材。”

教学相长,相得益彰。植物化学类课程体系的构建同时也促进了青年教师的成长,据统计,教师中有1人获“陕西省教学名师”荣誉称号,1人获国家自然科学优秀青年基金,1人荣获“陕西省高等学校青年教师教学竞赛优秀奖”,3人入选“新世纪优秀人才支持计划”,2人获“陕西省青年科技新星”,18人次荣获霍英东基金优秀教师奖、国家优秀博士学位论文提名、省优秀博士后、省优秀留学回国人员、省优秀博士学位论文等奖励。此外,该教学团队分别荣获陕西省高等学校教学成果特等奖和一等奖各1项,《植物化学》《有机化学》《有机化学实验》三部教材均荣获“陕西省优秀教材奖”,并形成辐射全国的教学改革影响。

目前,学校依托已有的化学类硕士、博士学科点,已形成从基础到应用的科学研究链条和人才培养链条,并连接到社会产业链的科学研究和人才培养新布局。

(西北农林科技大学党委宣传部 张琳)


 
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